8.5实验：验证机械能守恒定律 教案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

实验：验证机械能守恒定律 教学设计
实验定位
课标要求：通过实验，验证机械能守恒定律
教学地位：必修课程中的学生必做实验
学生情况：对打点计时器使用较为熟练，了解机械能守恒条件，知道一些简单物理模型
实验目的：验证机械能守恒定律；帮助学生建立科学实验的基本思路框架
教学目标
一、知识目标
1.理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量；
2.知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法；
3.能正确进行实验操作，能够根据实验数据进行分析并得出结论；
4.能定性的分析产生实验误差的原因，并总结减小实验误差的方法。
二、核心素养目标
1.通过知识的应用，促进学生能量观念的发展和深入理解；
2.在观察和实验的基础上进行科学推理和论证，培养学生的科学思维；
3.能根据解决问题的需要收集和选择有用信息，设计方案，培养学生的科学探究能力；
4.引导学生在实验中如实客观的对待所获取的数据，使学生养成实事求是的科学态度与社会责任，同时培养学生的合作精神，激发学生学习兴趣。
教学流程
实验方法
实验方法：
1.落体法（主要方法）
2.平抛法（分析可行性）
3.气垫导轨装置法（创新方案）
4.单摆装置法（创新思考）
5.连接体装置法（课后思考）
教学方法：
1.小组讨论
2.合作探究
教学过程
创设情境 提出问题
1.机械能守恒定律的条件是什么？
2.在我们所学过的情境，有哪些模型机械能是守恒的呢？
3.能否利用这些模型进行验证机械能守恒的实验呢？
4.如果可以需要测量哪些物理量？如何测量？
5.验证到什么结果说明机械能守恒？
合作讨论 设计方案
分组实验 探究验证
根据原理，进行实验操作，记录数据，分析数据，得出结论。
驱动性问题：
1.重物的质量是否一定要测量呢？
2.如何测量物体的重力势能的减少量？
3.如何测量相应过程中动能的增加量？
4.如何处理纸带，需记录哪些数据，怎样设计数据表格更合理？
5.为增加实验结果的可靠性，你会怎么做呢？
6.验证到什么样的结果就可以说明验证了机械能守恒？
注意事项：
1.安装计时器时竖直架稳，计时器的两限位孔必须在同一竖直线上。
2.实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。
3.测量下落高度时，必须从起始点算起，选取的各计数点要离起始点远些。4.实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需测物体的质量m。
分析创新 实验评价
分析误差，合作讨论创新方案，发散思维，进行实验评价。
创新方案：
倾斜气垫导轨
连接体，系统机械能守恒
小球在竖直平面内摆动
实验改进要点
实验教学评价
从“学”的角度进行评价
知识：
1.理解实验的设计思路
2.能根据纸带计算相应的瞬时速度
3.能利用不同方法进行数据处理
操作：
1.能够完整的完成实验操作
2.实验步骤进行规范合理
3.实验获取的数据真实
反思：
1.积极参与小组讨论与思考
2.对于验证性实验的基本思路理解清晰
3.能在基础实验的基础上进行大胆创新
从“教”的角度进行评价
方法：
1.学生参与度是否高
2.是否体现参与式、讨论式、启发式的个教学方式
3.语言表达是否清晰准确
预期目标：
1.课堂节奏是否顺畅合理
2.是否完成本节课的教学目标
3.实验结果是否合理
反思：
1.课堂教学顺序安排是否合理
2.对实验方案的点评是否精准
3.是否体现了科学思维和科学探究等素养的渗透
特色与反思
01教学特色
课堂教学以学生为主，从实验设计方案、实验操作、实验结果到实验创新与反思，均通过小组合作的形式进行，增强学生的参与度，使学生真正体验科学探究的过程；2.教师通过驱动性问题，引导学生逐步思考，总结注意事项，把握课堂节奏；3.以核心素养为指导，教师不急于否定学生的方案，鼓励学生去做，求新，求变，促进学生动作与思维的碰撞。
02教学反思
1.在教学过程设计上，可以尝试进行多种不同形式，例如可以告知学生实验的目的，同时给出若干实验器材，根据器材设计实验等等，均可以锻炼学生的能力；
2.班级人数过多时，小组如何设置比较合理，教师要提前预设好各种可能出现的状况，并加以应对，做好课堂的有备无患；
3.教师要明确实验教学的最终目的，不是仅仅学会这一个实验，而是要掌握实验方法，思维方式，能够有解决问题的能力；
4.创新力度不够，要能够跳出常规的实验方法，尝试利用现代技术进行创新，与时俱进。教师要多了解现代科技的各种发展，不要为了教而教